المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مراحل سلوك المستهلك كمحدد لقرار الشراء (مرحلة خلق الرغبة على الشراء1)
2024-11-22
عمليات خدمة الثوم بعد الزراعة
2024-11-22
زراعة الثوم
2024-11-22
تكاثر وطرق زراعة الثوم
2024-11-22
تخزين الثوم
2024-11-22
تأثير العوامل الجوية على زراعة الثوم
2024-11-22

الوجه البشوش
11-6-2020
discourse representation theory (DAT)
2023-08-14
عنصر الحرارة
2024-08-18
العوامل الطبيعية المؤثرة في صيد الأسماك - توفر غذاء الأسماك
23-1-2023
ابار الحقن لتغذية المياه الجوفية
22-12-2015
معنى الكفل
2024-05-07

Floquet Analysis  
  
565   02:23 مساءً   date: 12-6-2018
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A
Book or Source : Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
Page and Part : ...


Read More
Date: 11-6-2018 1090
Date: 21-5-2018 558
Date: 30-12-2018 2402

Floquet Analysis

Given a system of ordinary differential equations of the form

 d/(dt)[x; y; v_x; v_y]=-[0 0 -1 0; 0 0 0 -1; Phi_(xx)(t) Phi_(yx)(t) 0 0; Phi_(xy)(t) Phi_(yy)(t) 0 0][x; y; v_x; v_y]

(1)

that are periodic in t, the solution can be written as a linear combination of functions of the form

 [x(t); y(t); v_x(t); v_y(t)]=[x_0; y_0; v_(x0); v_(y0)]e^(mut)P_mu(t),

(2)

where P_mu(t) is a function periodic with the same period T as the equations themselves. Given an ordinary differential equation of the form

 x^..+g(t)x=0,

(3)

where g(t) is periodic with period T, the ODE has a pair of independent solutions given by the real and imaginary parts of

x(t) = w(t)e^(ipsi(t))

(4)

x^. = (w^.+iwpsi^.)e^(ipsi)

(5)

x^.. = [w^..+iw^.psi^.+i(w^.psi^.+wpsi^..+iwpsi^.^2)]e^(ipsi)

(6)

= [(w^..-wpsi^.^2)+i(2w^.psi^.+wpsi^..)]e^(ipsi).

(7)

Plugging these into (◇) gives

 w^..+2iw^.psi^.+w(g+ipsi^..-psi^.^2)=0,

(8)

so the real and imaginary parts are

 w^..+w(g-psi^.^2)=0

(9)

 2w^.psi^.+wpsi^..=0.

(10)

From (◇),

(2w^.)/w+(psi^..)/(psi^.) = 2d/(dt)(lnw)+d/(dt)[ln(psi^.)]

(11)

= d/(dt)ln(psi^.w^2)

(12)

= 0.

(13)

Integrating gives

 psi^.=C/(w^2),

(14)

where C is a constant which must equal 1, so psi is given by

 psi=int_(t_0)^t(dt)/(w^2).

(15)

The real solution is then

 x(t)=w(t)cos[psi(t)],

(16)

so

x^. = w^.cospsi-wpsi^.sinpsi

(17)

= w^.x/w-wpsi^.sinpsi

(18)

= w^.x/w-w1/(w^2)sinpsi

(19)

= w^.x/w-1/wsinpsi

(20)

and

1 = cos^2psi+sin^2psi

(21)

= x^2w^(-2)+[w(w^.x/w-x^.)]^2

(22)

= x^2w^(-2)+(w^.x-wx^.)^2

(23)

= I(x,x^.,t),

(24)

which is an integral of motion. Therefore, although w(t) is not explicitly known, an integral I always exists. Plugging (◇) into (◇) gives

 w^..+g(t)w-1/(w^3)=0,

(25)

which, however, is not any easier to solve than (◇).


 

REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, p. 727, 1972.

Binney, J. and Tremaine, S. Galactic Dynamics. Princeton, NJ: Princeton University Press, p. 175, 1987.

Lichtenberg, A. and Lieberman, M. Regular and Stochastic Motion. New York: Springer-Verlag, p. 32, 1983.

Margenau, H. and Murphy, G. M. The Mathematics of Physics and Chemistry, 2 vols. Princeton, NJ: Van Nostrand, 1956-64.

Morse, P. M. and Feshbach, H. Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill, pp. 556-557, 1953.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.